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心脏磁场信号的空间滤波

作　者: 陈波
导　师: 蒋式勤
学　校: 同济大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 心脏磁场空间滤波快速傅里叶变换小波变换
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 29次
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内容摘要

心脏是极其复杂的生理系统。通过检测人体心脏表面磁场信号来诊断心脏疾病是近年来科学技术的新发展。心脏电磁场理论以及心磁信号处理方面的研究受到了很多国家的重视。目前，采用超导量子干涉器检测得到的心脏磁场信号及其微弱，在检测过程中容易受到各种噪声的干扰。除了常规的基于时间的信号滤波需要考虑之外，环境噪声对人体胸腔表面36个测点空间分布的影响也受到了国内外学者的关注，该问题的研究具有一定的理论意义和应用价值。本论文利用人体心脏磁场检测数据，在心脏磁场源模型的基础上，主要研究了两种不同的空间滤波方法。论文完成的主要工作如下：1．在阅读文献的基础上，分析了心磁信号的特点及环境噪声对心磁信号的影响，提出了心脏电磁场检测数据的空间滤波问题。2．建立了基于单磁偶极子模型的空间滤波算法。比较了在理论模型产生的磁场信号上添加不同强度噪声后空间滤波的效果，并通过计算其信噪比与拟合优度，验证了心磁信号空间滤波方法的有效性。3．在单磁偶极子模型的基础上，研究了基于小波变换的空间滤波算法。利用理论图模型产生的心脏磁场信号，比较了三种不同小波变换的空间滤波结果。仿真结果说明7阶Sym小波空间滤波效果较好。4．将单一时刻的空间滤波方法拓展到整个时间域，给出了连续时间心磁测量数据的空间滤波算法。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。5．用MATLAB编写了心磁信号空间滤波的程序模块。其中包括单一时刻的空间滤波、连续时间心磁检测信号的空间滤波以及用理论模型产生多通道心磁信号等信号处理与信号分析的功能。6．在验证单磁偶极子数学模型的基础上，用心脏磁场信息分析软件研究了多种心脏磁场源模型的计算和定位，并对计算结果进行了分析。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第1章引言  11-14
  1.1 概述  11-12
  1.2 研究现状  12-13
  1.3 论文的主要工作  13-14
第2章心磁信号的频域空间滤波方法  14-29
  2.1 问题的提出  14-17
    2.1.1 心磁信号的测量  16-17
    2.1.2 心磁信号的预处理  17
  2.2 心磁信号的空间滤波  17-29
    2.2.1 心脏磁场的模型  17-19
    2.2.2 心磁信号的二维傅里叶变换  19-21
    2.2.3 理想的低通滤波器  21-23
    2.2.4 心磁信号的采样与恢复  23-24
    2.2.5 空间滤波的评判标准  24-25
    2.2.6 仿真结果及分析  25-29
第3章小波变换空间滤波方法  29-41
  3.1 问题的提出  29-30
  3.2 小波变换空间滤波法  30-35
    3.2.1 小波函数  30-31
    3.2.2 空间滤波算法  31-32
    3.2.3 仿真结果及分析  32-35
  3.3 不同小波函数的比较  35-39
  3.4 空间滤波方法的比较  39-41
第4章心磁记录的空间滤波算法  41-50
  4.1 问题的提出  41
  4.2 空间滤波算法与编程  41-50
    4.2.1 单一时刻数据的空间滤波  41-44
    4.2.2 实际检测数据的空间滤波  44-45
    4.2.3 仿真结果及分析  45-50
第5章心脏磁场信息分析软件的应用  50-60
  5.1 概述  50
  5.2 心脏磁场信息分析软件的功能及算例  50-60
    5.2.1 单电流偶极子模型及算例  50-54
    5.2.2 多电流偶极子模型及算例  54-58
    5.2.3 磁偶极子模型及算例  58-60
第6章总结与展望  60-62
  6.1 结论  60-61
  6.2 展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  66

心脏磁场信号的空间滤波

内容摘要

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